宇宙速度怎么推算
重力加速度: g=9.8m/s^{2}
外有引力常數(shù): G=6.67
imes10^{-11}Ncdot m^{2}/kg^{2}
地球半徑: r_{地}=6.37
imes 10^{6}m
地球質量: M_{地}=5.96
imes 10^{24}kg
太陽質量: M_{日}=1.99
imes 10^{30}kg
太陽與地球之間的距離: r_{日地}=1.50
imes 10^{11}m
(1)第一宇宙速度(環(huán)繞速度)——7.9km/s
物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的最小發(fā)射速度。
根據(jù)定義,直接由外有引力提供物體勻速圓周運動所需向心力: Gfrac{M_{地}m}{r_{地}^{2}}=mfrac{v_{1}^{2}}{r_{地}} ,
從而得到: v_{1}=sqrt{frac{GM_{地}}{r_{地}}} ,根據(jù)黃金代換: GM_{地}=g r_{地}^{2} ,
解得: v_{1}= sqrt {gr_{地}} =7.9km/s
(2)第二宇宙速度(逃逸速度)——11.2km/s
物體掙脫地球引力束縛,離開地球的最小發(fā)射速度。
首先介紹引力勢能公式:兩物體間的外有引力勢能大小為: E_{p}=-frac{GMm}{r} ,
注意,引力勢能為負值,物體間距離越大,引力勢能越大,當距離達到無窮時,引力勢能最大,為0焦耳。
因此,當物體掙脫地球引力飛向據(jù)地球無窮遠處時,物體動能和勢能都為0焦耳,根據(jù)機械能守恒定理,在地球上發(fā)射時動能和引力勢能之和也應該為0焦耳, E_{p}+E_{k}=0 ,即:
frac{1}{2}mv_{2}^{2}-frac{GM_{地}m}{r_{地}}=0
化解得到:
v_{2}=sqrt{2frac{GM_{地}}{r_{地}}}=sqrt{2gr_{地}}=sqrt{2}v_{1}=11.2km/s
(3)第三宇宙速度推導——16.7km/s
物體掙脫太陽引力的束縛,飛到太陽系以外空間的最小發(fā)射速度。
首先,我們發(fā)射衛(wèi)星時可以利用地球的公轉速度,因此,先求解地球繞太陽的公轉速度,即:
Gfrac{M_{日}M_{地}}{r_{日地}}=M_{地}frac{v_{公}^{2}}{r_{日地}}
解得:
v_{公
宇宙速度怎么推算
(1)第一宇宙速度(環(huán)繞速度)——7.9km\/s 物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的最小發(fā)射速度。根據(jù)定義,直接由外有引力提供物體勻速圓周運動所需向心力: Gfrac{M_{地}m}{r_{地}^{2}}=mfrac{v_{1}^{2}}{r_{地}} ,從而得到: v_{1}=sqrt{frac{GM_{地}}{r_{地}}} ,根...
宇宙速度怎么推算
根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律,可以推導出第一宇宙速度的表達式。通過計算,第一宇宙速度大約為7.91公里每秒(km\/s)。這一速度確保了物體能夠克服地球的引力,進行穩(wěn)定的圓周運動。
宇宙速度是多少,怎么推導的。
第一宇宙速度,亦稱“環(huán)繞速度”,是指物體在地球或其他天體表面附近繞行該天體運行所需的最小水平初速度。其數(shù)值為7.9千米\/秒。推導過程基于牛頓運動定律和萬有引力定律,通過解開引力與向心力平衡的方程式得出。第二宇宙速度,又稱“逃逸速度”,是指物體要擺脫地球引力束縛,飛向無限遠處而不再回落到...
第一、第二、第三宇宙速度都是如何求得的?具體步驟
第三宇宙速度 要從地表逃離太陽系,必須有足夠的能量脫離地球的引力和太陽的引力,速度和能量的轉換是 E = 1\/2m*v^2。剛剛所求出的 11.2 km\/s,它所對應得能量是“在地表脫離太陽引力的能量”,而第二速度 7.9 km\/s 所對應得能量是“在地表脫離地球引力的能量”,兩者的能量和所對應的速度...
怎么推導出宇宙第一,第二,第三宇宙速度
使用地球的物理參數(shù),M 約為 \\( 5.98 \\times 10^{24} \\) 千克,R 約為 6400 千米,可以計算出第一宇宙速度。第二宇宙速度的推導:第二宇宙速度是指物體掙脫地球引力束縛,飛向太陽系外的速度。根據(jù)能量守恒定律,物體在地球表面具有的機械能(勢能加動能)等于其在無窮遠處(假設為太陽系外)的...
宇宙速度怎么算?
——計算方法是V=√(gR) , 即是 V= sqrt(gR) (g是重力加速度,R是星球半徑) 第二宇宙速度(又稱脫離速度):是指物體完全擺脫地球引力束縛,飛離地球的所需要的最小初始速度.大小為11.2km\/s 第三宇宙速度(又稱逃逸速度):是指在地球上發(fā)射的物體擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系所需的最小初始速度.其大小為...
第二宇宙速度和第三宇宙速度怎么算出來的?
第一宇宙速度V^2的計算公式為:V^2 = GM(2\/r - 1\/a),其中G是萬有引力常數(shù),M是地球質量,r和v分別是人造天體相對于地心的位置和速度,a是人造天體運動軌道的半長軸。第二宇宙速度V2的計算公式為:V2^2 = 2GM\/r,當人造天體的軌道半徑a趨向于無窮大時,即a→∞,人造天體擺脫了地球的...
宇宙速度怎么算?
——計算方法是V=√(gR) , 即是 V= sqrt(gR) (g是重力加速度,R是星球半徑) 第二宇宙速度(又稱脫離速度):是指物體完全擺脫地球引力束縛,飛離地球的所需要的最小初始速度.大小為11.2km\/s 第三宇宙速度(又稱逃逸速度):是指在地球上發(fā)射的物體擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系所需的最小初始速度.其大小為...
第一、二、三宇宙速度分別指什么?怎么定義和計算的?
月球的第一宇宙速度約是1.68km\/s.在根據(jù):v^2=gm(2\/r-1\/a)a是人造天體運動軌道的半長徑。a→∞,得第二宇宙速度v2=2.38km\/s.一般:第二宇宙速度v2等于第一宇宙速度v1乘以√2。第三宇宙速度v3較難:我以地球打比方吧,繞太陽運動的平均線速度為29.8km\/s。在地球軌道上,要使人造天體...
第二.第三宇宙速度如何推算?
第一宇宙速度的計算公式是:V1=√(gR)(m\/s),其中g=9.8(m\/s2),R=6.4×106(m)。需要強調的是,第一宇宙速度有兩重意義。它既是發(fā)射航天器時的最小初速度,也是航天器在繞地球飛行時的最大環(huán)繞速度。第二宇宙速度 當物體(航天器)飛行速度達到11.2千米\/秒時,就可以擺脫地球引力的...
相關評說:
蘇尼特右旗拉孔: ______ 1.第一宇宙速度:從地面上發(fā)射出去的人造衛(wèi)星繞地球運轉所需的最小速度,稱為第一宇宙速度 要使人造地球衛(wèi)星在距地面高度為h處,環(huán)繞地球運行而不落下,必須使衛(wèi)星所受地球的引力正好等于衛(wèi)星運動所需的向心力.假設衛(wèi)星沿圓周軌道...
蘇尼特右旗拉孔: ______ 宇宙速度是指物體從地球出發(fā),要脫離天體重力場的四個較有代表性的初始速度的統(tǒng)稱.第一、二、三、四宇宙速度分別是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運動、飛離地球、飛出太陽系、飛出銀河系所需的最小初始速度.第一、二、三...
蘇尼特右旗拉孔: ______ 第一宇宙速度 人類的航天活動,并不是一味地要逃離地球.特別是當前的應用航天器,需要繞地球飛行,即讓航天器作圓周運動.要作圓周運動,必須始終有一個力作用在...
蘇尼特右旗拉孔: ______[答案] 第一 貼地球表面作圓周運動的速度 7.9km/s=√(gR) 第二 物體完全擺脫地球引力束縛 11.2km/s 第三 在地球上發(fā)射的物體,飛出太陽系所需的最小初始速度 16.7km/s 后兩個都是用公式1/2*mV^2-GMm/r=0算出來的.
蘇尼特右旗拉孔: ______ 一、第二宇宙速度和第三宇宙速度的推導 (一)第二宇宙速度的推導 第二宇宙速度是物體掙脫地球引力的束縛而成為繞太陽運行的人造行星,或飛到其他行星上去的飛船所具有的最小速度,也叫脫離速度. 設物體的質量為m,由地面克服地...
蘇尼特右旗拉孔: ______ 第二宇宙速度. 從地球表面對萬有引力進行定積分到無窮遠處,求出將物體移動出地球引力圈所需克服的引力勢能.然后將此勢能換算為動能. 第三宇宙速度. 第一步,按第二宇宙速度的算法,算出從地球公轉軌道將物體移動出太陽系所需克服的引力勢能,換算為地球軌道太陽逃逸速度V1. 第二步,用V1減去地球的公轉速度,求得物體逃逸時相對地球的速度V2. 第三步,以大于第二宇宙速度從地球發(fā)射出去的物體,在逃離地球后剩余的動能應該等于初始動能減去引力勢能.因此以V2的動能加上第二宇宙速度的動能就等于發(fā)射時的動能.將此動能換算為V0,就是第三宇宙速度.
蘇尼特右旗拉孔: ______ 第一宇宙速度(V1) 航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度,也叫環(huán)繞速度.第一宇宙速度兩個別稱:航天器最小發(fā)射速度、航天器最大運行速度.在一些問題中說,當某航天器以第一宇宙速度運行,則說明該航天器是沿著地球表面...
蘇尼特右旗拉孔: ______ 宇宙速度:從地球表面發(fā)射的航天器環(huán)繞地球、脫離地球引力或飛出太陽系所需的最小速度. 能環(huán)繞地球在最低的圓形軌道上運行的速度稱為第一宇宙速度,約為7.9千米/秒; 脫離地球引力的最小速度稱為第二宇宙速度,約為11.2千米/秒; 飛...
蘇尼特右旗拉孔: ______ 第一宇宙速度 宇宙速度 (又稱環(huán)繞速度):是指物體緊貼地球表面作圓周運動的速度(也是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度).大小為7.9km/s ——計算方法是V=√(gR) , 即是 V= sqrt(gR) (g是重力加速度,R是星球半徑) 第二宇宙速度 (又稱脫離速度):是指物體完全擺脫地球引力束縛,飛離地球的所需要的最小初始速度.大小為11.2km/s 第三宇宙速度 (又稱逃逸速度):是指在地球上發(fā)射的物體擺脫太陽引力束縛,飛出太陽系所需的最小初始速度.其大小為16.7km/s. 環(huán)繞速度和逃逸速度也可應用于其他天體.例如計算火星的環(huán)繞速度和逃逸速度,只需要把公式中的M,R,g換成火星的質量、半徑、表面重力加速度即可.
蘇尼特右旗拉孔: ______ 第一宇宙速度是7.9km/s 第二宇宙速度是11.2km/s 第三宇宙速度是17.6km/s